一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备，涉及太阳能充电领域。包括太阳能电池板、脉冲开关、跟踪适配器、蓄电池、控制器、蓄电池保护装置和水泵灌溉装置，所述太阳能电池板连接脉冲开关，所述脉冲开关用于开关控制太阳能电池板的工作，所述脉冲开关连接跟踪适配器，所述跟踪适配器连接蓄电池，所述蓄电池连接水泵灌溉装置，所述控制器分别连接跟踪适配器和蓄电池保护装置，所述蓄电池保护装置用于防止蓄电池充电反相，避免蓄电池损耗，所述水泵灌溉装置使用太阳能电池板充电后的蓄电池，使用水泵进行灌溉。
【专利说明】一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能充电领域，尤其涉及一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备。
【背景技术】
[0002]当今社会太阳能充电组件应用十分广泛，涉及到人们日常生活的方方面面，随着太阳能充电组件的应用，对太阳能充电组件的稳定性提出了更高的要求，而这就需要本领域技术人员解决如下技术问题:
[0003]1、太阳能电池板对蓄电池进行充电的过程中，电压输出并不稳定，对于水泵灌溉装置或者其他负载来说，由于电压的不稳定造成负载寿命缩短，并带来很多的安全隐患；
[0004]2、在太阳能电池板向蓄电池充电后，使用水泵进行农业灌溉时，水泵工作不稳定会造成农业生产停滞，影响工作效率。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备。
[0006]为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，包括太阳能电池板、脉冲开关、跟踪适配器、蓄电池、控制器、蓄电池保护装置和水泵灌溉装置，所述太阳能电池板连接脉冲开关，所述脉冲开关用于开关控制太阳能电池板的工作，所述脉冲开关连接跟踪适配器，所述跟踪适配器连接蓄电池，所述蓄电池连接水泵灌溉装置，所述控制器分别连接跟踪适配器和蓄电池保护装置，所述蓄电池保护装置用于防止蓄电池充电反相，避免蓄电池损耗，所述水泵灌溉装置使用太阳能电池板充电后的蓄电池，使用水泵进行灌溉。
[0007]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述水泵灌溉装置包括，PLC控制单元、变频器和切换保护单元；
[0008]所述蓄电池连接变频器，所述变频器用于将输出的蓄电池电源进行变频；
[0009]变频器连接变频输出开关，所述变频输出开关用于接收并传输变频器变频后的电信号;
[0010]变频输出开关连接切换保护单元，切换保护单元连接水泵，所述切换保护单元用于将变频后的电信号切换传输给至少一个水泵，控制水泵轮流工作，所述水泵连接灌溉装置进行抽水灌溉；
[0011]PLC控制单元分别连接变频器、变频输出开关和切换保护单元，所述PLC控制单元用于控制变频器、变频输出开关和切换保护单元工作。
[0012]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述蓄电池保护装置包括第一电阻、第二电阻、第一场效应管、第二场效应管和第一电容，所述第一电阻一端连接控制器、所述第一电阻另一端连接第一场效应管的栅极，所述第一场效应管和第二场效应管的源极相连，所述第二电阻一端连接控制器，所述第二电阻另一端连接第二场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极连接水泵灌溉装置负极，所述第二场效应管的漏极连接蓄电池的负极，所述第一电容的一端连接控制器，所述第一电容另一端分别连接第二场效应管的漏极和蓄电池的负极。
[0013]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述水泵为两个水泵，每个水泵分别连接各自的灌溉装置。
[0014]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述切换保护单元为双向可控娃的电子开关。
[0015]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，还包括自适应电压检测电路，所述自适应电压检测电路连接控制器和蓄电池，所述自适应电压检测电路还连接水泵灌溉装置。
[0016]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述自适应电压检测电路包括，第二电阻、第三电阻、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第二电感和电容，所述第二电阻一端连接蓄电池，所述第二电阻另一端连接第三场效应管集电极和第四场效应管栅极，所述第三场效应管发射极连接蓄电池，所述第三场效应管基极连接控制器，所述第四场效应管源极连接第二电阻一端，所述第四场效应管漏极连接第五二极管负极，第五二极管正极连接第三场效应管发射极，所述第三二极管正极连接第四场效应管漏极，所述第三二极管负极连接第四场效应管源极，所述第二电感一端连接第五二极管负极，所述第二电感另一端连接第三电阻一端，所述第三电阻另一端连接第五场效应管集电极，所述第五场效应管集电极还连接第六场效应管栅极，所述第六场效应管源极连接第五场效应管发射极，所述第六场效应管漏极连接第四二极管正极，所述第四二极管负极连接电容一端，所述电容另一端连接水泵灌溉装置，所述第四二极管负极连接水泵灌溉装置。
[0017]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述控制器为单片机。
[0018]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述蓄电池为铅酸蓄电池或镉镍蓄电池。
[0019]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述跟踪适配器包括，第一二极管、第二二极管、第一场效应管，第二场效应管，电阻和电感，所述电阻一端连接第一场效应管集电极，所述电阻另一端连接脉冲开关和第二场效应管源极，所述第一场效应管基极连接控制器，所述第一场效应管发射极连接脉冲开关和第一二极管正极，所述第一二极管负极连接电感一端和第二场效应管漏极，所述第二场效应管漏极还连接第二二极管正极，所述第二二极管负极连接所述第二场效应管源极，所述第二场效应管栅极连接第一场效应管集电极，所述电感另一端连接蓄电池。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0021]太阳能电池板对蓄电池进行充电的过程中，使用蓄电池保护装置使电压输出稳定，对于负载来说，由于电压的稳定促进负载使用寿命延长，并使用户长时间使用负载；
[0022]在太阳能电池板向蓄电池充电后，使用水泵进行农业灌溉时，通过切换电路水泵工作更加稳定，提高农业生产工作效率。
[0023]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0025]图1是本实用新型用于农业浇灌的太阳能抽水设备的示意图；
[0026]图2是本实用新型用于农业浇灌的太阳能抽水设备的水泵灌溉装置示意图；
[0027]图3是本实用新型用于农业浇灌的太阳能抽水设备的蓄电池保护装置示意图；
[0028]图4是本实用新型用于农业浇灌的太阳能抽水设备的跟踪适配器示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0030]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附
图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0032]如图1所示，本实用新型提供了一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，包括太阳能电池板、脉冲开关、跟踪适配器、蓄电池、控制器、蓄电池保护装置和水泵灌溉装置，所述太阳能电池板连接脉冲开关，所述脉冲开关用于开关控制太阳能电池板的工作，所述脉冲开关连接跟踪适配器，所述跟踪适配器连接蓄电池，所述蓄电池连接水泵灌溉装置，所述控制器分别连接跟踪适配器和蓄电池保护装置，所述蓄电池保护装置用于防止蓄电池充电反相，避免蓄电池损耗，所述水泵灌溉装置使用太阳能电池板充电后的蓄电池，使用水泵进行灌溉。
[0033]如图2所示，所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述水泵灌溉装置包括，PLC控制单元、变频器和切换保护单元；
[0034]所述蓄电池连接变频器，所述变频器用于将输出的蓄电池电源进行变频；
[0035]变频器连接变频输出开关，所述变频输出开关用于接收并传输变频器变频后的电信号;
[0036]变频输出开关连接切换保护单元，切换保护单元连接水泵，所述切换保护单元用于将变频后的电信号切换传输给至少一个水泵，控制水泵轮流工作，所述水泵连接灌溉装置进行抽水灌溉；[0037]PLC控制单元分别连接变频器、变频输出开关和切换保护单元，所述PLC控制单元用于控制变频器、变频输出开关和切换保护单元工作。
[0038]如图3所示，所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述蓄电池保护装置包括第一电阻、第二电阻、第一场效应管、第二场效应管和第一电容，所述第一电阻一端连接控制器、所述第一电阻另一端连接第一场效应管的栅极，所述第一场效应管和第二场效应管的源极相连，所述第二电阻一端连接控制器，所述第二电阻另一端连接第二场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极连接水泵灌溉装置负极，所述第二场效应管的漏极连接蓄电池的负极，所述第一电容的一端连接控制器，所述第一电容另一端分别连接第二场效应管的漏极和蓄电池的负极。
[0039]如图4所示，所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述跟踪适配器包括，第一二极管、第二二极管、第一场效应管，第二场效应管，电阻和电感，所述电阻一端连接第一场效应管集电极，所述电阻另一端连接脉冲开关和第二场效应管源极，所述第一场效应管基极连接控制器，所述第一场效应管发射极连接脉冲开关和第一二极管正极，所述第一二极管负极连接电感一端和第二场效应管漏极，所述第二场效应管漏极还连接第二二极管正极，所述第二二极管负极连接所述第二场效应管源极，所述第二场效应管栅极连接第一场效应管集电极，所述电感另一端连接蓄电池。
[0040]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述水泵为两个水泵，每个水泵分别连接各自的灌溉装置。
[0041]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述切换保护单元为双向可控娃的电子开关。
[0042]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，还包括自适应电压检测电路，所述自适应电压检测电路连接控制器和蓄电池，所述自适应电压检测电路还连接水泵灌溉装置。
[0043]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述自适应电压检测电路包括，第二电阻、第三电阻、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第二电感和电容，所述第二电阻一端连接蓄电池，所述第二电阻另一端连接第三场效应管集电极和第四场效应管栅极，所述第三场效应管发射极连接蓄电池，所述第三场效应管基极连接控制器，所述第四场效应管源极连接第二电阻一端，所述第四场效应管漏极连接第五二极管负极，第五二极管正极连接第三场效应管发射极，所述第三二极管正极连接第四场效应管漏极，所述第三二极管负极连接第四场效应管源极，所述第二电感一端连接第五二极管负极，所述第二电感另一端连接第三电阻一端，所述第三电阻另一端连接第五场效应管集电极，所述第五场效应管集电极还连接第六场效应管栅极，所述第六场效应管源极连接第五场效应管发射极，所述第六场效应管漏极连接第四二极管正极，所述第四二极管负极连接电容一端，所述电容另一端连接水泵灌溉装置，所述第四二极管负极连接水泵灌溉装置。
[0044]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述控制器为单片机。
[0045]所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，优选的，所述蓄电池为铅酸蓄电池或镉镍蓄电池或者现代本领域经常使用的太阳能蓄电池。
[0046]对照附图3，其结构是受控制器控制的驱动电路的输出端分别通过电阻R1、电阻R2分别与第一场效应管Ql的栅极、第二场效应管Q2的栅极对应相接；受控制器控制的驱动电路的输出端通过第一场效应管Ql的源极和第二场效应管Q2的源极相接的接点相接，该接点与电容Cl的一端相接，电容Cl的另一端与蓄电池B的负端与第二场效应管Q2的漏极相接的接点相接，蓄电池的正端与负载L的正极相接，负载L的负极与第一场效应管Ql的漏极相接，蓄电池的电压输出端通过稳压电路接控制器的电源输入端。
[0047]所述的控制器输出端，其作用是控制第一场效应管Ql和第二场效应管Q2栅源极GS的导通和关断，驱动电路由控制器控制，控制器能否正常工作取决于蓄电池电压，蓄电池正接时:蓄电池电压通过稳压电路转换成控制器正常工作时所需的电源电压，控制器工作正常，驱动电路输出端是一个高电平。
[0048]驱动电路输出端输出高电平，第一场效应管Ql和第二场效应管Q2的栅源极电压大于开启电压，电流通过蓄电池的正极流向负载L的正极，再通过负载L的负极流向第一场效应管的漏极，第一场效应管导通，电流由第一场效应管的漏极流向第一场效应管Ql的源极，第二场效应管Q2是阻尼二极管导通，再经过第二场效应管Q2阻尼二极管的正极流向第二场效应管Q2阻尼二极管的负极到蓄电池的负极。当蓄电池反接时，蓄电池电压无法转换成控制器正常工作时所需电源电压，控制器无法正常工作，驱动电路输出端输出低电平，第一场效应管Ql和第二场效应管Q2的栅源极电压小于开启电压，第一场效应管Ql和第二场效应管Q2关断不工作，因此，负载不能正常工作，负载L可以是极性和没有极性的负载。
[0049]所述的电容Cl的主要作用为第一场效应管Ql、第二场效应管Q2工作提供一个参考点。作用是控制第一场效应管Ql和第二场效应管Q2栅源极(GS)的导通，蓄电常用的蓄电池有酸性蓄电池和碱性蓄电池，根据光伏发电系统的实际使用情况，与之配用的常见蓄电池一般有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池及其现代蓄电池装置。
[0050]控制器是可以通过编写程序完成用户的要求，我们采用的是80C51系列控制器。驱动电路一般用专用芯片做驱动，也有三极管组合而成的驱动电路，我们这次用的是三极管组成的驱动电路。
[0051]太阳能控制器是光伏系统中的一个重要纽带，连接太阳能电池板控制蓄电池充放电，并对相连的水泵灌溉装置部件提供保护。本太阳能控制器能够对蓄电池反接进行保护，一旦反接，控制器不工作，实施可靠保护。
[0052]本实用新型的有益效果是:
[0053]太阳能电池板对蓄电池进行充电的过程中，使用蓄电池保护装置使电压输出稳定，对于负载来说，由于电压的稳定促进负载使用寿命延长，并使用户长时间使用负载；
[0054]在太阳能电池板向蓄电池充电后，使用水泵进行农业灌溉时，通过切换电路水泵工作更加稳定，提高农业生产工作效率。
[0055]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0056]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，包括太阳能电池板、脉冲开关、跟踪适配器、蓄电池、控制器、蓄电池保护装置和水泵灌溉装置，所述太阳能电池板连接脉冲开关，所述脉冲开关用于开关控制太阳能电池板的工作，所述脉冲开关连接跟踪适配器，所述跟踪适配器连接蓄电池，所述蓄电池连接水泵灌溉装置，所述控制器分别连接跟踪适配器和蓄电池保护装置，所述蓄电池保护装置用于防止蓄电池充电反相，避免蓄电池损耗，所述水泵灌溉装置使用太阳能电池板充电后的蓄电池，使用水泵进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述水泵灌溉装置包括，PLC控制单元、变频器和切换保护单元； 所述蓄电池连接变频器，所述变频器用于将输出的蓄电池电源进行变频； 变频器连接变频输出开关，所述变频输出开关用于接收并传输变频器变频后的电信号; 变频输出开关连接切换保护单元，切换保护单元连接水泵，所述切换保护单元用于将变频后的电信号切换传输给至少一个水泵，控制水泵轮流工作，所述水泵连接灌溉装置进行抽水灌溉； PLC控制单元分别连接变频器、变频输出开关和切换保护单元，所述PLC控制单元用于控制变频器、变频输出开关和切换保护单元工作。
3.根据权利要求1所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述蓄电池保护装置包括第一电阻、第二电阻、第一场效应管、第二场效应管和第一电容，所述第一电阻一端连接控制器、所述第一电阻另一端连接第一场效应管的栅极，所述第一场效应管和第二场效应管的源极相连，所述第二电阻一端连接控制器，所述第二电阻另一端连接第二场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极连接水泵灌溉装置负极，所述第二场效应管的漏极连接蓄电池的负极，所述第一电容的一端连接控制器，所述第一电容另一端分别连接第二场效应管的漏极和蓄 电池的负极。
4.根据权利要求2所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述水泵为两个水泵，每个水泵分别连接各自的灌溉装置。
5.根据权利要求2所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述切换保护单元为双向可控硅的电子开关。
6.根据权利要求1所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，还包括自适应电压检测电路，所述自适应电压检测电路连接控制器和蓄电池，所述自适应电压检测电路还连接水泵灌溉装置。
7.根据权利要求6所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述自适应电压检测电路包括，第二电阻、第三电阻、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第二电感和电容，所述第二电阻一端连接蓄电池，所述第二电阻另一端连接第三场效应管集电极和第四场效应管栅极，所述第三场效应管发射极连接蓄电池，所述第三场效应管基极连接控制器，所述第四场效应管源极连接第二电阻一端，所述第四场效应管漏极连接第五二极管负极，第五二极管正极连接第三场效应管发射极，所述第三二极管正极连接第四场效应管漏极，所述第三二极管负极连接第四场效应管源极，所述第二电感一端连接第五二极管负极，所述第二电感另一端连接第三电阻一端，所述第三电阻另一端连接第五场效应管集电极，所述第五场效应管集电极还连接第六场效应管栅极，所述第六场效应管源极连接第五场效应管发射极，所述第六场效应管漏极连接第四二极管正极，所述第四二极管负极连接电容一端，所述电容另一端连接水泵灌溉装置，所述第四二极管负极连接水泵灌溉装置。
8.根据权利要求1所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述控制器为单片机。
9.根据权利要求1所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述蓄电池为铅酸蓄电池或镉镍蓄电池。
10.根据权利要求1所述的用于农业浇灌的太阳能抽水设备，其特征在于，所述跟踪适配器包括，第一二极管、第二二极管、第一场效应管，第二场效应管，电阻和电感，所述电阻一端连接第一场效应管集电极，所述电阻另一端连接脉冲开关和第二场效应管源极，所述第一场效应管基极连接控制器，所述第一场效应管发射极连接脉冲开关和第一二极管正极，所述第一二极管负极连接电感一端和第二场效应管漏极，所述第二场效应管漏极还连接第二二极管正极，所述第二二极管负极连接所述第二场效应管源极，所述第二场效应管栅极连接第一场效应管集电极`，所述电感另一端连接蓄电池。
【文档编号】H02H7/18GK203590784SQ201320744692
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】沈正华 申请人:重庆辉腾光电有限公司